CN111653081A - 一种输电线路监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电线路监测系统，属于输电线监测技术领域，包括监测前端和所述管理后台，所述监测前端包括壳体以及所述壳体上安装的高清摄像头和红外热成像摄像头，所述壳体的内部还集成有控制系统，通过驱动摄像头采集输电线路表面的覆冰和温度数据；所述管理后台包括无线组网服务器、数据存储服务器、文件服务器和web服务器，通过所述无线组网服务器提供无线网络支持接收所述监测前端上传的数据，所述数据存储服务器保存数据，再由所述文件服务器将数据以文件形式展示给用户，所述web服务器提供人机交互界面使用户可以浏览所述管理后台的监测数据。通过监测前端监测输电线路的覆冰厚度和温度，使输电线路使用更加安全放心。
Description
技术领域
本发明属于输电线监测技术领域，特别涉及一种输电线路监测系统。
背景技术
输电线路是发电厂向电力负荷中心输送电能及负荷中心之间相互联络的线路，输送容量大，送电距离远，线路电压等级高，是电力网的骨干网架，由于输电线路架设在户外，因此需要对线路进行监测，我国是世界上输电线路覆冰最严重的国家之一，覆冰将使输电线路发生如倒杆(塔)、绝缘子串闪络等严重危害电力系统安全运行的事故，造成巨大的经济损失。
现有的输电线路为了避免覆冰导致的损坏线路问题，采用摄像头拍摄输电线路图像，再根据图像覆冰算法来计算出覆冰厚度进行线路监测，但是在输电线路实际工作过程中也容易出现发热量过大而损坏外部绝缘皮，导致线路故障，所以只采用覆冰监测容易导致监测不全面，并且监测装置在户外工作时需要面临供电、数据传输线路铺设的问题，提高了使用成本。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述输电线路监测装置监测单一，不够全面，户外使用成本高的问题提出一种输电线路监测系统，具有监测更全面，方便供电以及数据上传的优点。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种输电线路监测系统，包括监测前端和管理后台，所述监测前端和所述管理后台之间通过无线网络互连，所述监测前端包括壳体以及所述壳体上安装的高清摄像头和红外热成像摄像头，所述壳体的内部还集成有控制系统，通过驱动摄像头采集输电线路表面的覆冰和温度数据；
所述管理后台包括无线组网服务器、数据存储服务器、文件服务器和web服务器，通过所述无线组网服务器提供无线网络支持接收所述监测前端上传的数据，所述数据存储服务器保存数据，再由所述文件服务器将数据以文件形式展示给用户，所述web服务器提供人机交互界面使用户可以浏览所述管理后台的监测数据。
优选的，所述数据存储服务器和文件服务器之间还设有数据调用模块和图像处理模块，通过调用数据存储服务器中的采集数据，再由图像处理模块计算出输电线路覆冰厚度以及周围温度数值，并将计算数值通过文件服务器生成文件格式。
优选的，所述图像处理模块还连接有异常预警模块，通过向异常预警模块设置阀值，当覆冰厚度或者温度超过阀值，则通过web服务器向用户发出报警。
优选的，所述人机交互界面提供用户注册、用户登录和管理员登录功能，用户可使用终端设备并通过账号密码的方式进入该管理后台。
优选的，所述终端设备包括电脑端和移动端。
优选的，所述壳体主要由上壳盖和下壳盖拼接组成，两个壳盖的一端通过旋转轴铰链，另一端通过卡扣固定，上壳盖和下壳盖的拼接处中部开设夹线孔，用于两壳盖合上时夹持输电线路，且夹线孔内部安装感应取电装置。
优选的，所述高清摄像头和红外热成像摄像头周围还安装有电热片。
优选的，所述控制系统包括单片机与单片机连接的加热驱动模块、摄像头驱动模块、电源模块、DTU模块和无线通讯模块，摄像头驱动模块设有两个用于分别驱动高清摄像头和红外热成像摄像头，无线通讯模块模块用于通过G网络将采集到的数据发送给后台。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过拼接组成的壳体可以方便卡装在输电线路上，便于拆卸和安装，而且该装置通过高清摄像头可以监测输电线路的覆冰厚度，红外热成像摄像头可以监测输电线路上的温度数据，使输电线路监测更加全面。
2、摄像头外围还安装有电热片，在镜头表面结冰时起到融冰除雾的作用，保证摄像头正常工作，采用感应取电的方式提供电能，这样可以解决野外使用该装置的供电和数据传输线路的铺设问题，监测前端采用无线通讯模块向管理后台上传数据，通过移动端和电脑端可以随时登入管理后台查看输电线路状态，管理输电线路更加便捷。
附图说明
图1为本发明的整体系统连接示意图。
图2为本发明的管理后台框架结构示意图。
图3为本发明的监测前端结构示意图。
图4为本发明的控制系统内部模块连接示意图。
图中：1、壳体，2、上壳盖，3、下壳盖，4、旋转轴，5、夹线孔，6、高清摄像头，7、红外热成像摄像头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，一种输电线路监测系统，包括监测前端和管理后台，监测前端和管理后台之间通过无线网络互连，监测前端包括壳体1以及壳体1上安装的高清摄像头6和红外热成像摄像头7，壳体1的内部还集成有控制系统，通过驱动摄像头采集输电线路表面的覆冰和温度数据，监测前端用来采集输电线路的覆冰图像和热感图像，并通过无线网络上传给管理后台；
管理后台包括无线组网服务器、数据存储服务器、文件服务器和web服务器，通过无线组网服务器提供无线网络支持接收监测前端上传的数据，数据存储服务器保存数据，再由文件服务器将数据以文件形式展示给用户，web服务器提供人机交互界面使用户可以浏览管理后台的监测数据，管理后台起到保存监测数据以及向用户展示监测结果的作用。
数据存储服务器和文件服务器之间还设有数据调用模块和图像处理模块，通过调用数据存储服务器中的采集数据，再由图像处理模块计算出输电线路覆冰厚度以及周围温度数值，并将计算数值通过文件服务器生成文件格式，监测前端采集到的原始数据先保存在数据存储服务器中，再由数据调用模块从数据存储服务器中调用该原始数据，通过图像处理模块进行处理，图像处理模块主要负责将采集到的覆冰图像和温度分布图像进行图像覆冰计算以及图像增强和图像分析，从而提取输电线表面的覆冰厚度以及周围的温度数值，处理完毕的图像和提取出的覆冰值、温度值分为两路，一路保存回数据存储服务器中，另一路发送给文件服务器以文件的形式展示给用户，数据存储服务器有两个，一个保存原始数据，一个保存处理后的数据，避免数据混乱，通过原始数据先保存在处理的方式，监测前端便只需上传数据即可，可以减轻监测前端的工作量，节约成本。
图像处理模块还连接有异常预警模块，通过向异常预警模块设置阀值，当覆冰厚度或者温度超过阀值，则通过web服务器向用户发出报警，异常预警模块起到异常报警的作用，通过web服务器可以以邮件的形式发送给客户端，从而警示用户，输电线路超出正常状态，提醒用户及时处理。
人机交互界面提供用户注册、用户登录和管理员登录功能，用户可使用终端设备并通过账号密码的方式进入该管理后台，管理员登录之后可以对该界面的系统进行配置，而用户登录之后可以查看实时的监测数据情况，终端设备包括电脑端和移动端。
壳体1主要由上壳盖2和下壳盖3拼接组成，两个壳盖的一端通过旋转轴4铰链，另一端通过卡扣固定，上壳盖2和下壳盖3的拼接处中部开设夹线孔5，用于两壳盖合上时夹持输电线路，且夹线孔5内部安装感应取电装置，上壳盖2和下壳盖3采用拼接的方式便于监测前端固定在输电线路上，夹线孔5用来夹紧线路，避免监测前端晃动，而感应取电装置通过磁感应取电的方式，直接从输电线路上取电，壳体1内部必然安装有锂电池，存储电能，这样在户外使用该装置的时候可以无需担心供电问题，使得监测前端工作更加稳定。
高清摄像头6和红外热成像摄像头7周围还安装有电热片，电热片可以对高清摄像头6和红外热成像摄像头7进行加热，在监测前端使用环境寒冷时，镜片表面容易出现雾气或者结冰，通过加热镜片的方式可以除雾去冰，使监测前端可以在恶劣环境下使用。
如图4所示，控制系统包括单片机与单片机连接的加热驱动模块、摄像头驱动模块、电源模块、DTU模块和无线通讯模块，摄像头驱动模块设有两个用于分别驱动高清摄像头6和红外热成像摄像头7，无线通讯模块模块用于通过4G网络将采集到的数据发送给后台。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种输电线路监测系统，包括监测前端和管理后台，所述监测前端和所述管理后台之间通过无线网络互连，其特征在于，所述监测前端包括壳体(1)以及所述壳体(1)上安装的高清摄像头(6)和红外热成像摄像头(7)，所述壳体(1)的内部还集成有控制系统，通过驱动摄像头采集输电线路表面的覆冰和温度数据；
所述管理后台包括无线组网服务器、数据存储服务器、文件服务器和web服务器，通过所述无线组网服务器提供无线网络支持接收所述监测前端上传的数据，所述数据存储服务器保存数据，再由所述文件服务器将数据以文件形式展示给用户，所述web服务器提供人机交互界面使用户可以浏览所述管理后台的监测数据。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路监测系统，其特征在于，所述数据存储服务器和文件服务器之间还设有数据调用模块和图像处理模块，通过调用数据存储服务器中的采集数据，再由图像处理模块计算出输电线路覆冰厚度以及周围温度数值，并将计算数值通过文件服务器生成文件格式。
3.根据权利要求2所述的一种输电线路监测系统，其特征在于，所述图像处理模块还连接有异常预警模块，通过向异常预警模块设置阀值，当覆冰厚度或者温度超过阀值，则通过web服务器向用户发出报警。
4.根据权利要求1所述的一种输电线路监测系统，其特征在于，所述人机交互界面提供用户注册、用户登录和管理员登录功能，用户可使用终端设备并通过账号密码的方式进入该管理后台。
5.根据权利要求4所述的一种输电线路监测系统，其特征在于，所述终端设备包括电脑端和移动端。
6.根据权利要求1所述的一种输电线路监测系统，其特征在于，所述壳体(1)主要由上壳盖(2)和下壳盖(3)拼接组成，两个壳盖的一端通过旋转轴(4)铰链，另一端通过卡扣固定，上壳盖(2)和下壳盖(3)的拼接处中部开设夹线孔(5)，用于两壳盖合上时夹持输电线路，且夹线孔(5)内部安装感应取电装置。
7.根据权利要求1所述的一种输电线路监测系统，其特征在于，所述高清摄像头(6)和红外热成像摄像头(7)周围还安装有电热片。
8.根据权利要求1所述的一种输电线路监测系统，其特征在于，所述控制系统包括单片机与单片机连接的加热驱动模块、摄像头驱动模块、电源模块、DTU模块和无线通讯模块，摄像头驱动模块设有两个用于分别驱动高清摄像头(6)和红外热成像摄像头(7)，无线通讯模块模块用于通过4G网络将采集到的数据发送给后台。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200911 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |